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                組件衰減的“邏輯”

                組件衰減,不是一個新話題。在早期的單,多晶〓之爭中,也是一個決定性的因素。2008年年底,2009年年初,市場面∩臨了單、多晶的選擇,衰減高也是單晶在競爭中¤敗北的重要原因之一。十◣年過去了,光伏在政策的扶持下,逐漸在強生健體,準備迎接光伏平價時■代的到來。作為光伏項目投資評價及後評價的重要的指標之一,組件衰減又以公開的形式擺在投資者面前,而且是以國家領跑者監控數據公布的方式。
                一、 組件衰減的構成因素。
                大家都知≡道組件的構成,由電池片、互聯導線、密封材料、前後蓋板玻璃(或背板)構成,輔助以二極管,用以防止熱斑效應。其中電池片是組件卐的核心部件。光從外部照射到電池片,首先要經過前蓋※板玻璃,密封材料(EVA或POE),才到達電池片的表面。電池片通過吸收光,轉換成電流▂,通過電池片的柵線匯集,傳到到互聯條,通過匯流條匯集傳輸到組件的正負極。整個過程中⌒,從光的傳輸到電能的傳遞,都是導致」組件衰減的構成條件。
                1、光學傳輸變化
                例如前蓋板玻璃如果是鍍膜玻璃,由於鍍膜玻璃有增透作用,如果前蓋板玻璃薄膜層被破㊣ 環,則利发体育娱乐官网的光路發生了變化,組件的功率會下降。如果♀封裝材料(EVA或者POE)材料老化,封裝後的材料在長期的紫外光作用下,發生黃變,透光性下降△,也會導致組件的功率下降。當然,組件中玻璃□,封裝材料以及電池片的折射率及其中涉及的︼薄膜的厚度的變化也會導致光路的變化,造成組件的功率下降。
                2、電學傳輸變化
                電學傳輸路徑的變化會導致組∮件的電阻升高,電阻升高,發熱增加,最佳輸出◆點的電能輸出減少,導致組件衰減。比較典型的↓就是渦流紋。小時候,父母告訴我們“近朱者赤,近墨者黑。”,實際上是在說擴散◢理論。物質之間,分子的擴撒是永恒存在的,只是快慢不一而已。水蒸氣存在在大氣中,隨著時間╱的推移,會透過玻璃或者背板傾入到EVA或者POE,如果是EVA的話,水蒸氣會卐和EVA反應,產生酸,酸的存在又會和互聯條及電池的柵線發生作用,導致組件的電阻增高,造成組件功率∑ 下降。
                3、電池電子結構發生改變。
                組件封裝材料中,限∏於成本原因,一般采用鈉鈣矽組分的玻璃。玻璃中不可避免▼的存在鈉離子,鉀離子以及鐵離子等。在常規條件▽下,這些離子不會發生定向遷移。但當組件串聯連接↘以後,光伏串就會形成較大的電壓,如1000V的組串系統,就會在正負極之間形成電壓差。電壓差的存〓在,對地】是個懸浮電壓。當光伏系統接地的時候,尤其是組▲件邊框接地時,在電池芯片和組件邊框上,會形成定◣向的電場。定向電場的存在,會導致離子的定向遷移。其中金屬離子的定向遷移,如Na離子,會↑遷移至電池片的表面,引起電池片鈍化效果發生變化,部分的影響可通過加反向電場進行修復。更嚴重一些的是Fe離子等深能級雜質侵入電池々片,導致電子復合嚴重程度增加,導致不可修◤復的組件效率下降。
                光致衰減也是一個重要的因素。目前主流的看法是B-O對的存在會導致光伏組☆件的衰減。
                4、控制組件衰減幾種方法。
                組件衰減的控制可從以下幾個方面來進行控制。A)嚴格控制組件◆制造的BOM材料。組件的質量控制,除了工藝控制外ㄨ,材料控制也是很重要的環節。由於組件價格的下降,組件廠家⌒為了降低成本,在材料上會傾向於用№價格低廉的材料。低廉的價格往往在材料的黃變、電阻率、質量均勻性等方面會造成問題。因此,應該嚴格控制材料的質√量。B)電池片本身。電池片衰減的主要因◎素還是光致衰減。如果電池片衰減小,則組件封裝後組件的衰減將變小。目前能控制電池片衰減的方法有三種方式,一種是采用摻鎵的電池★片,一種就是采用n型摻雜的電池片,最後一種是采用光照或激光退火的方式來減少光衰,但長期♀可靠性還有待驗證。前兩種是本質上減少B-O復合體的存在,是較為可靠的方法。C)阻隔離子的擴散通◥道。離子的擴散通道形成要素上下功夫,可獲得意想不到的效果。例如采用POE材料,增加阻水性、增大Ψ電阻率,采用低鐵的玻璃(或則改用其它不含金屬離子∮的替代性材料)消除有害離子,還例如改善電池鈍化的鈍化手段。D) 采用電▓位鉗制的方式降低對地電壓或者對組件←加反向電壓。

                二、 組件衰減對發電量的影響。
                從新泰領跑者項目來看,組件的衰減最高「達到4%,最低為1%,這個數據表面上看起來,是不大的。目前我№們國家規定的標準單晶是3%,每年0.7%。但是不同的而廠家,所提供的衰減的質量標準是不同的。表一是2017年領跑者項目衰減基本標準。(這個指標從金太陽項目其▅就沒有變動過)
                表一.png
                表二是不同的組件廠家質保書裏提供的組件衰減標準。
                表二.png
                我們以固定支架光伏系統,電價0.38元/度,建設成本4元/瓦為例,地點選著ζ吉林白城,系統效率81%,等效有效輻照小時數1519小時,融資成本4.9%,土地成本200元/畝,運維成本0.085元/瓦,設備殘值5%,不限電。分別推演 case1首年衰減4%,每年0.7%;case2 首年3%,每年0.7%;case3 首年衰減2.5%,每年0.5%;case 4首年衰減1%,每年衰減0.4%的發電量及投資收益率情況。由於case4一般情況下是N型雙面雙玻產品,分別ω 計量單面和背面增發後的發電量及增發效果。假設組件價格相對比與單晶單面,價格高0.3元/瓦,則采用系統造價4.3元/瓦,背面在一■般地面增發效果為10%。
                表三.png
                如表三所示,以國家標〓準為基準,首年4%,每年衰減0.7%,在不同衰減情況下,如果衰減※過高,則25年總體發電量︾降低1.13%,如≡果衰減降低到1%,每年0.4%,則25年總體發電量增加6.32%。如果加上N型雙面背面增發10%,則總體發電量」可增加16.95%。

                三、 組件衰減對投資收益率及度電成本的影響。
                表▲四給出了不同衰減情況下投資成本不變,全投資收益率、資本㊣ 金收益率、度電成本的變化情況。衰減最高與衰減最低情▂況下全投資收益率相差0.8%,資本金收益率相差1.7%,度電成本相差接近△1.8分錢/度。如果考慮雙@玻雙面的背面增發效果(一般以〒增發10%做基礎),則全投資收益率最大可相差1.3%,資本經收益率相〓差3%左右,度電成本可相差3分/度左右。
                表四.png

                四、 組件衰減也是市場的理性選擇條№件之一。
                組件的衰減是組件選型的重要指標之一。因此,組件在招標及選型的過程中,一定要對不同類型的組件根據參數特性來區分選【購和招標。隨著利发国际娱乐逐漸變成電網的能源構成之一,度電成本◆組件為發電企業所接收。低的成本,會帶來更大的競爭性和降低風險。因此,市場在選擇組件時,應綜合考慮衰減的因︼素,以便於正確的做財務決策,降低發電企業的競爭性電價風險,提高發電企業的競爭能力。
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